部件檢查方法及裝置制造方法

部件檢查方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種部件檢查方法及裝置，其簡單且高速地對由吸附吸嘴吸附之前的電子部件的狀態進行判定。在該部件檢查方法中，在利用吸附吸嘴對收容于載料帶的部件收容部中的部件進行吸附，向規定的部件搭載位置上轉移并搭載時，包含下述步驟：圖像取得步驟，在該步驟中，取得包含當前的吸附位置和前1個吸附位置在內的圖像；第1比較步驟，在該步驟中，將圖像中的包含當前的吸附位置在內的第1窗口的亮度、與預先設定的第1閾值進行比較；以及第1判定步驟，在該步驟中，判定部件收容部內的部件是正面、還是部件收容部內的部件不是正面。
【專利說明】部件檢查方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種部件檢查方法及裝置，其在使用表面安裝裝置將電子部件向基板上搭載時，判定在利用表面安裝裝置所具有的吸附吸嘴進行吸附之前的電子部件的狀態。
【背景技術】
[0002]當前，使用用于將電子部件向基板上搭載的表面安裝裝置。表面安裝裝置利用吸附吸嘴對在部件供給器中收容的載料帶中保持的電子部件進行吸附，使吸附吸嘴向基板上的部件搭載位置移動，將電子部件向部件搭載位置上搭載。
[0003]作為在使用這種表面安裝裝置將電子部件向基板上搭載時的、電子部件安裝狀態的檢查方法，存在對在載料帶中保持的吸附前的電子部件的狀態(吸附前狀態)進行檢查的方法。作為電子部件的吸附前狀態，可以舉出在正確的位置存在部件的狀態(正常)、部件的正反翻轉的狀態(正反翻轉)、在吸附位置不存在部件的狀態(無部件)。
[0004]在現有的表面安裝裝置中，如果成為當前安裝對象的電子部件的吸附前狀態為正常，則實施吸附、搭載動作。另外，在現有的表面安裝裝置中，如果成為當前安裝對象的電子部件的吸附前狀態為正反翻轉，則在保持該狀態的狀態下實施吸附、搭載動作。即，在現有的表面安裝裝置中，將正反翻轉的部件向基板上搭載，因此產生不合格品。
[0005]另外，在現有的表面安裝裝置中，如果吸附前狀態為無部件，則通過檢測吸附吸嘴的空氣吸引的壓力，或利用激光等檢測無部件吸附的狀態，從而再次進行吸附動作(重試動作)。現有的表面安裝裝置在反復多次重試動作均無法吸附的情況下，在此初次發出吸附錯誤。
[0006]另外，在現有的表面安裝裝置中，在設置載料帶時，用戶進行部件起始尋找的作業，因此，所使用的部件供給器數量越多，對用戶造成的負擔越大。
[0007]另外，在現有的表面安裝裝置中，根據連續的無部件的狀態對2根載料帶的連接處(編接)進行檢測，對設置于載料帶供給器上的部件的剩余數量進行計數，但在此情況下，發生大量的重試動作。
[0008]作為關聯技術，在下述專利文獻I中記載有一種安裝部件檢查方法，在該方法中，針對吸附吸嘴的部件吸附動作以及部件搭載動作分別進行至少I次拍攝，通過將取得的圖像保存至數據庫中，從而確認部件的安裝狀態。在專利文獻I記載的安裝部件檢查方法中，在部件的安裝狀態差的情況下，可以確認不合格的原因。
[0009]但是，在專利文獻I記載的安裝部件檢查方法中，在部件安裝后，如果存在不合格，則訪問發生該不合格的部件的、保存于數據庫中的吸附動作以及搭載動作的圖像，由用戶等進行確認以及解析，由于不進行針對每個搭載點的實時檢查，所以無法針對不合格發生原因而立即應對。
[0010]另外，在下述專利文獻2中記載有一種抓放機械，其取得與吸附動作相關的I個或多個部件吸附位置的圖像，通過在錯誤發生時進行識別，從而對吸附動作進行檢查。在專利文獻2記載的抓放機械中，通過檢測并顯示錯誤信息，從而可以由操作人員或者機械采取修正處理。
[0011]但是，在專利文獻2中記述有:可以針對吸附前后的至少I個圖像，例如使用已知的邊緣檢測以及配置算法等圖像分析技術，生成部件的方向、位置、尺寸、部件存在的信息，但對于使用已知的邊緣檢測以及配置算法的實現方法，沒有明確記載。另外，在專利文獻2中記述有:使用搖擺檢測技術生成上述信息、或輔助生成上述信息，但作為搖擺檢測技術的例子而舉出的傅立葉變換分析及自動關聯技術均是對部件自身進行識別的技術。因此，需要示教或因處理繁瑣而耗費生產節拍，所以認為在專利文獻2記載的抓放機械中無法進行實時檢查。此外，還考慮為了進行高速的檢查而使用例如強大的CPU應對復雜的處理，但使得成本上升。
[0012]專利文獻1:日本特開2008 - 098411號公報
[0013]專利文獻2:日本特表2008 - 516453號公報
【發明內容】

[0014]本發明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，提供一種部件檢查方法及裝置，其簡單且高速地判定在利用吸附吸嘴進行吸附之前的電子部件的狀態。
[0015]為了解決上述課題，實現目的，本發明的部件檢查方法在利用吸附吸嘴對收容于載料帶的部件收容部中的部件進行吸附，向規定的部件搭載位置上轉移并搭載時，具有下述步驟:圖像取得步驟，在該步驟中，取得包含當前的吸附位置和前I個吸附位置在內的圖像；第I比較步驟，在該步驟中，將所述圖像中的包含所述當前的吸附位置在內的第I窗口的亮度、與預先設定的第I閾值進行比較；以及第I判定步驟，在該步驟中，基于所述第I比較步驟的比較結果，判定所述部件收容部內的所述部件是正面、還是所述部件收容部內的所述部件不是正面。
[0016]作為本發明的優選方式，優選還具有下述步驟--第2比較步驟，在該步驟中，在所述第I判定步驟中判定為所述部件收容部內的所述部件不是正面的情況下，將所述第I窗口的亮度、與基于所述圖像中的包含前I個吸附位置在內的第2窗口的亮度而計算出的第2閾值進行比較；以及第2判定步驟，在該步驟中，基于所述第2比較步驟的比較結果，判定所述部件收容部內的所述部件是背面、還是在所述部件收容部內沒有收容所述部件。
[0017]作為本發明的優選方式，優選還包含累積保存步驟，在該步驟中，在所述第2判定步驟中判定為所述部件收容部內沒有收容所述部件的情況下，將所述第I窗口的圖像數據作為評價值而累積保存，在所述第2比較步驟中，在所述第I判定步驟中判定為所述部件收容部內的所述部件不是正面的情況下，將所述第I窗口的亮度、與基于所述累積保存步驟中累積保存的評價值而計算出的參考值進行比較。
[0018]作為本發明的優選方式，優選具有下述步驟--第I送出步驟，在該步驟中，在所述第2判定步驟中判定為所述部件收容部內沒有收容所述部件的情況下，使所述載料帶送出I個輸送單位；以及部件起始尋找步驟，在該步驟中，通過直至在當前的吸附位置上出現所述部件為止，反復進行所述圖像取得步驟、所述第I比較步驟、所述第I判定步驟以及所述第I送出步驟，從而進行部件起始尋找。
[0019]作為本發明的優選方式，優選還包含第2送出步驟，在該步驟中，在所述第2判定步驟中判定為所述部件收容部內沒有收容所述部件的情況下，如果所述吸附吸嘴的軸線方向的位置是能夠送出所述載料帶的位置，則使所述載料帶送出I個輸送單位。
[0020]作為本發明的優選方式，優選包含下述步驟，即，在所述第2判定步驟中判定為所述部件收容部內的所述部件為正反翻轉的情況下，對該部件實施吸附動作，并且將所吸附的部件廢棄。
[0021]另外，本發明的部件檢查裝置在利用吸附吸嘴對收容于載料帶的部件收容部中的部件進行吸附，向規定的部件搭載位置上轉移并搭載時，對部件進行檢查，具有:拍攝裝置，其對包含當前的吸附位置和前I個吸附位置在內的圖像進行拍攝；以及正面判定處理部，其將所述圖像中包含所述當前的吸附位置在內的第I窗口的亮度、與預先設定的第I閾值進行比較，判定所述部件收容部內的所述部件是正面、還是所述部件收容部內的所述部件不是正面。
[0022]發明的效果
[0023]根據本發明，具有下述效果，S卩，可以簡單且高速地判定在利用吸附吸嘴進行吸附之前的電子部件的狀態。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是表示本發明的實施方式所涉及的表面安裝裝置的斜視圖。
[0025]圖2是移載頭的放大斜視圖。
[0026]圖3是拍攝裝置的正視圖。
[0027]圖4是表示由拍攝裝置拍攝的電子部件吸附位置的圖像的一個例子的圖。
[0028]圖5是表示載料帶的卷繞結束的部分的俯視圖。
[0029]圖6是表示本發明的實施方式所涉及的電子部件檢查裝置的結構的框圖。
[0030]圖7 — I是表示吸附對象部件的表面的圖。
[0031]圖7 — 2是表示吸附對象部件的背面的圖。
[0032]圖8是表示吸附前檢查裝置的吸附前檢查動作的流程圖。
[0033]圖9是表示由拍攝裝置拍攝的吸附前圖像的一個例子的圖。
[0034]圖10是表示吸附位置亮度平均和閾值之間的關系的圖。
[0035]圖11是表示吸附前檢查裝置的部件起始尋找動作的流程圖。
[0036]圖12是表示載料帶的卷繞結束部分的圖像的一個例子的圖。
[0037]圖13是表示主控制裝置的載料帶進給控制動作的流程圖。
[0038]圖14 一 I是表示電子部件的正面圖像的圖。
[0039]圖14 一 2是表示沒有收容電子部件的空部件收容部的圖像的圖。
[0040]圖14 一 3是表示電子部件的背面圖像的圖。
[0041]符號的說明
[0042]I 基座
[0043]2輸送路徑
[0044]3 基板
[0045]4供給部
[0046]5部件供給器
[0047]6 X軸工作臺[0048]7移載頭
[0049]8A、8B Y軸工作臺
[0050]9照相機
[0051]10吸附吸嘴
[0052]11吸嘴軸
[0053]12 Θ軸電動機
[0054]13 Z軸電動機
[0055]14拍攝裝置
[0056]16載料帶
[0057]17,40芯片部件
[0058]18a?18d、19a?19i部件收容部
[0059]20主控制裝置
[0060]30吸附前檢查裝置
[0061]31吸附前圖像存儲部
[0062]32吸附前狀態判定處理部
[0063]32 -1吸附位置參照處理部
[0064]32 - 2特征量計算處理部
[0065]32-3正面判定處理部
[0066]32-4部件收容袋參照處理部
[0067]32-5無部件判定處理部
[0068]32 - 6無部件參數保存處理部
[0069]33判定結果存儲部
[0070]34吸附前檢查結果處理部
[0071]60檢查裝置
【具體實施方式】
[0072]下面，基于附圖，詳細說明本發明所涉及的部件吸附前檢查方法及裝置的實施方式。此外,本發明并不受本實施方式限定。
[0073]圖1是表示本實施方式所涉及的表面安裝裝置的斜視圖。如圖1所示，在基座I的中央部，輸送路徑2配置為沿水平的第I方向(X軸方向)延伸。輸送路徑2對基板3進行輸送，并且在輸送路徑2上對基板3進行保持、定位。即，輸送路徑2兼作為基板保持部。在輸送路徑2的水平且與X軸方向正交的方向(Y軸方向)兩側，配置有電子部件的供給部
4。在各供給部4上，沿X軸方向排列有多個部件供給器5。在部件供給器5中收容有用于保持電子部件的載料帶，載料帶長度方向成為Y軸方向或者與Y軸方向相反的方向。部件供給器5通過將該載料帶沿載料帶長度方向、即Y軸方向或者與Y軸方向相反的方向輸送，從而依次供給電子部件。
[0074]在輸送路徑2的一個端部的垂直方向上方(Z軸方向)，以跨越輸送路徑2的一個端部的方式，設置有大致〕字狀的Y軸工作臺8A。在輸送路徑2的另一個端部的垂直方向上方(Z軸方向)，以跨越輸送路徑2的另一個端部的方式，配置有大致口字狀的Y軸工作臺8B。在Y軸工作臺8A、8B之間，架設有沿X方向延伸的X軸工作臺6。X軸工作臺6在Y軸工作臺8A、8B上支撐兩個端部而架設。X軸工作臺6可以通過Y軸工作臺8A、8B而沿Y方向移動。
[0075]在X軸工作臺6的垂直方向下表面，安裝有將電子部件從供給部4向基板3上轉移并搭載的移載頭7。移載頭7可以通過X軸工作臺6沿X軸方向移動。因此，移載頭7可以通過X軸工作臺6以及Y軸工作臺8A、8B而水平(X — Y平面)移動。S卩，X軸工作臺6以及Y軸工作臺8A、8B成為移動單元。
[0076]圖2是移載頭7的放大斜視圖。在本實施方式中，移載頭7具有4個吸附吸嘴，但本發明并不限于此。移載頭7具有I個基座部件52和4個保持架54。
[0077]基座部件52具有在X — Z平面方向上擴展的垂直部件52a、以及在垂直部件52a的上端沿X軸方向排列的4個水平部件52b。各水平部件52b沿X — Y平面方向擴展。在各水平部件52b上，使保持架54進行升降動作的Z軸電動機13配置為，使該Z軸電動機13的輸出軸沿垂直方向朝向下方。
[0078]各保持架54具有:第I?第3水平部件54a?54c，其沿X — Y平面方向擴展；以及垂直部件54d，其沿X — Z平面方向擴展，將第I?第3水平部件54a?54c連結。在第I水平部件54a上，使吸嘴軸11沿Θ方向(繞Z軸的方向)旋轉的Θ軸電動機12配置為，使其輸出軸朝向垂直方向下方。在第2、第3水平部件54b、54c上分別形成有孔54e、54f。以貫穿孔54e、54f的方式設置吸嘴軸11。
[0079]在吸嘴軸11的下端部可自由拆卸地設置有用于吸附電子部件的吸附吸嘴10。在吸附吸嘴10的下端部，設置有用于吸引空氣的吸附孔。吸附吸嘴10通過從該吸附孔吸引空氣，從而從部件供給器5吸附電子部件，并向基板3上轉移并搭載。吸嘴軸11的上端部與Θ軸電動機12的輸出軸結合，通過使Θ軸電動機12旋轉，從而吸嘴軸11可以各軸獨立地沿Θ方向(繞Z軸的方向)旋轉。
[0080]在基座部件52的垂直部件52a的Y軸方向側的側面，凹部52c沿垂直方向延伸而形成。該凹部52c與在保持架54的垂直部件54d的Y軸方向相反方向的側面沿垂直方向延伸而形成的凸部54g卡合。并且，Z軸電動機13的輸出軸經由滾珠絲杠56與保持架54連接。因此，保持架54以及吸嘴軸11可以通過使Z軸電動機13的輸出軸旋轉，從而各軸獨立地進行升降動作。
[0081]再次參照圖1，在輸送路徑2和供給部4之間的移載頭7的移動路徑上，配置有照相機9。照相機9從下方對移載頭7以及吸附吸嘴10進行拍攝。通過由照相機9對保持有電子部件的狀態的移載頭7進行拍攝，從而可以進行電子部件的識別、位置偏移檢測。另夕卜，移載頭7具有對吸附吸嘴10的吸附位置進行拍攝的拍攝裝置14。
[0082]圖3是拍攝裝置14的正視圖。安裝在移載頭7上的拍攝裝置14具有I個或多個照相機15。拍攝裝置14相對于I個吸嘴具有I個照相機15，或者相對于多個吸嘴具有I個照相機15，以按照部件高度對吸附吸嘴10的吸附位置進行拍攝。在能夠利用I個照相機15對所有吸附吸嘴10的吸附位置進行拍攝的情況下，也可以利用I個照相機15對所有吸附吸嘴10的吸附位置集中進行拍攝。
[0083]圖4是表示由拍攝裝置14拍攝的電子部件吸附位置的圖像的一個例子的圖。拍攝裝置14根據拍攝裝置14和部件供給器5的位置關系，取得如圖4所示的從斜上方捕捉電子部件吸附位置而得到的圖像。在圖4中，在圖像58的中央部，拍攝到收容有電子部件的載料帶16。載料帶16隨著部件種類的不同而存在各種材質或顏色,但在這里以紙載料帶為例。圖4中的箭頭50表示載料帶16的載料帶長度方向。
[0084]在圖4中，在圖像58中，拍攝到載料帶16上的2個部件收容部19a、19b。在部件收容部19a中，收容有成為當前吸附及搭載對象的芯片部件17。芯片部件17的大致中央部位于芯片部件17的吸附位置18上。部件收容部19b是前I個已經安裝完畢的芯片部件的收容部位，當前為空。與收容有成為當前安裝對象的芯片部件17的部件收容部19a相比前一個的部件收容部，如果吸附及搭載正常結束，則成為空狀態。在載料帶16上形成有進給孔20，部件供給器5使用該進給孔20將載料帶16向下一個部件的吸附位置輸送。
[0085]圖5是表示與圖4相同的載料帶16的卷繞結束部分的俯視圖。在這里，將卷繞在部件供給器5的卷軸上的載料帶16的內側的端部分稱為卷繞開始，將設置在部件供給器5中先進行安裝的外側的端部分稱為卷繞結束。圖5中的箭頭50表示載料帶16的載料帶長度方向。如圖5所示，在載料帶16的卷繞結束部分上，設置有多個空狀態的部件收容部19c?19g。因此，在開始芯片部件的安裝時，首先進行部件起始尋找作業，即，對部件收容部19c?19g為空狀態這一情況進行判斷，將芯片部件的收容開始部位的部件收容部19h，設置在吸附吸嘴10的吸附位置上。
[0086]圖6是表示本發明的一個實施方式所涉及的電子部件檢查裝置的結構的框圖。如圖6所示，該檢查裝置60具有:拍攝裝置14，其對吸附位置進行拍攝；主控制裝置20，其對裝置整體進行控制；以及吸附前檢查裝置30，其進行電子部件的吸附前檢查。主控制部20具有執行各種處理的主CPU21。
[0087]吸附前檢查裝置30具有:作為可改寫存儲器的吸附前圖像存儲部31，其對由拍攝裝置14拍攝的吸附前圖像進行存儲；吸附前狀態判定處理部32，其對電子部件的吸附前狀態進行判定；作為可改寫存儲器的判定結果存儲部33，其對吸附前狀態判定處理部32的判定結果進行存儲；以及吸附前檢查結果處理部34，其基于存儲在判定結果存儲部33中的判定結果進行處理。
[0088]吸附前狀態判定處理部32具有吸附位置參照處理部32 — 1、特征量計算處理部32 - 2、正面判定處理部32 - 3、部件收容袋參照處理部32 — 4、無部件判定處理部32 —
5、以及無部件參數保存處理部32 - 6。吸附前狀態判定處理部32、吸附位置參照處理部32 - 1、特征量計算處理部32 - 2、正面判定處理部32 — 3、部件收容袋參照處理部32 —4、無部件判定處理部32 - 5、無部件參數保存處理部32 - 6、以及吸附前檢查結果處理部34,可以由CPU (Central Processing Unit)和軟件(程序)實現,也可以由固定接線電路實現。軟件(程序)也可以記錄在磁盤、光盤、半導體存儲器等記錄介質中，也可以經由LAN(Local Area Network)或互聯網進行下載。
[0089]拍攝裝置14如果從主控制裝置20接受到拍攝開始指令信號，則進行吸附前圖像的拍攝。吸附前檢查裝置30如果從拍攝裝置14取得部件高度的吸附前圖像，則向吸附前圖像存儲部31中存儲。吸附前狀態判定處理部32的吸附位置參照處理部32 -1利用從吸附前圖像得到的特征量，對吸附位置設定窗口。特征量計算處理部32 — 2對窗口內的圖像特征量進行計算。正面判定處理部32 - 3將吸附位置的特征量和預先設定的作為參數而具有的正面判定特征量進行比較，在判定電子部件為正面的情況下，將“正常”作為吸附前狀態而存儲在判定結果存儲部33中。
[0090]在正面判定處理部32 - 3判定電子部件不是正面的情況下，部件收容袋參照處理部32 — 4對作為前I個部件的吸附位置(部件收容部中存在)的部件收容袋(部件收容部)設定窗口，特征量計算處理部32 — 2對窗口內的圖像特征量進行計算。無部件判定處理部32 - 5將吸附位置的特征量和部件收容袋(部件收容部)的特征量進行比較，在判定為部件收容袋(部件收容部)的情況下，將“無部件”作為吸附前狀態而存儲在判定結果存儲部33中，在判定為不是部件收容袋(部件收容部)的情況下，將“正反翻轉”作為吸附前狀態而存儲在判定結果存儲部33中。吸附前檢查結果處理部34使用該判定結果，將檢查結果向主控制裝置20輸出。無部件參數保存處理部32 — 6將由無部件判定處理部32 - 5判定為“無部件”的數據的特征量，作為評價值而累積保存。
[0091]在這里，對吸附前檢查裝置30的吸附前檢查動作下的吸附對象部件進行說明。圖7 -1是表示吸附對象部件的正面的圖，圖7 — 2是表示吸附對象部件的背面的圖。在這里，作為吸附對象部件，以圖7 — I所示的芯片部件40為例，該芯片部件40的正面具有黑色的主體部分41以及在主體部分41的兩端形成的電極部分42。該芯片部件40的背面如圖7 — 2所不,主體部分41為白色。
[0092]圖8是表示吸附前檢查裝置30的吸附前檢查動作的流程圖。下面，參照圖8，對吸附前檢查裝置30的吸附前檢查動作進行說明。
[0093]首先，吸附位置參照處理部32 -1在步驟SI中，取得由拍攝裝置14拍攝的圖像，在吸附吸嘴的吸附位置上設定第I窗口(與圖像取得步驟對應)。
[0094]圖9是表示由拍攝裝置14拍攝的吸附前圖像的一個例子的圖。吸附位置參照處理部32 -1參照圖9所示的芯片部件40的吸附前圖像45，在根據拍攝位置的關系計算出的吸附吸嘴的吸附位置上設定第I窗口。在吸附前圖像45中至少表現有:收容有成為當前安裝對象的芯片部件40的部件收容袋(部件收容部)18a、以及收容前I個芯片部件的部件收容袋(部件收容部)18b。在這里，為了容易理解，而將吸附前圖像45的背景設為紙載料帶(載料帶)的白色。圖9中的箭頭50表示載料帶長度方向。由于收容在部件收容袋(部件收容部)18b中的芯片部件已經完成安裝，所以部件收容袋(部件收容部)18b成為空狀態。
[0095]吸附位置參照處理部32 — I將第I窗口的窗口尺寸設為將電極部分42排除在外的尺寸，以使窗口僅包含芯片部件40的主體部分41，因此，例如利用預先設定的部件尺寸的值，將寬度、高度均設定為3分之一的長度。也可以隨著部件種類而使參數(寬度、高度)可變。另外，吸附位置參照處理部32 -1也可以通過邊緣提取等圖像處理操作而識別主體部分41，在該區域中設定第I窗口。將這樣確定的第I窗口設為吸附位置窗口 43。
[0096]然后，特征量計算處理部32 - 2在步驟S2中，參照在步驟SI中設定的吸附位置窗口 43的各像素的亮度值，對它們的平均值進行計算。將該平均值作為吸附位置亮度平均，作為對象部件的吸附前狀態的評價值。
[0097]然后，正面判定處理部32 - 3在步驟S3中，將步驟S2中計算出的吸附位置亮度平均、和作為預先設定的參數的正面判定閾值進行比較(與第I比較步驟對應)。
[0098]圖10是表示吸附位置亮度平均和閾值之間的關系的圖。在圖10中，第I閾值是在相同照明條件下取得的、以芯片部件40的主體部分41的表面的亮度值為參考而預先設定的參數、即表面判定閾值。第2閾值是將后述的部件收容袋(部件收容部)的亮度平均作為參考值，并使參考值在較高的方向上具有一定寬度的閾值(無部件判定的上限值)。正面判定處理部32 - 3通過將步驟S2中計算出的吸附位置亮度平均、和步驟S3中預先設定的參數即正面判定閾值進行比較，從而判定吸附位置亮度平均為正面(正常)，還是不為正面(異常)。
[0099]正面判定處理部32 — 3在步驟S4中，如果吸附位置亮度平均小于或等于正面判定閾值，判定結果為正面(是)，則進入步驟S5，將成為檢查對象的芯片部件40的吸附前狀態判定為“正常”(與第I判定步驟對應)。
[0100]另一方面，正面判定處理部32 — 3在步驟S4中，如果判定結果不為正面(否)，則進入步驟S6。
[0101]部件收容袋參照處理部32 — 4在步驟S6中，參照與步驟SI相同的吸附前圖像45，在部件收容袋(部件收容部)18b處設定第2窗口。部件收容袋參照處理部32 — 4可以根據芯片部件40的吸附位置、拍攝裝置14和拍攝對象的位置關系、作為部件數據的參數的部件收容間隔這些已知的參數，計算部件收容袋(部件收容部)18b的中心位置。部件收容袋參照處理部32 - 4向計算出的中心位置，設定與吸附位置窗口 43相同尺寸的第2窗口。另外，部件收容袋參照處理部32 — 4也可以與吸附位置窗口 43相同地，通過邊緣提取等圖像處理操作而對部件收容袋(部件收容部)18b進行識別，在該區域中設定第2窗口。將這樣設定的第2窗口設為前吸附位置窗口 44 (參照圖9)。
[0102]部件收容袋參照處理部32 — 4在步驟S7中，參照在步驟S6中設定的前吸附位置窗口 44的各像素的亮度值，對它們的平均值進行計算。將該平均值作為部件收容袋亮度平均。
[0103]無部件判定處理部32 - 5在步驟S8中，將吸附位置亮度平均和部件收容袋亮度平均進行比較(第2比較步驟)，判定在步驟S4中判定為不是正面的芯片部件40是“正反翻轉”、還是“無部件”(第2判定步驟)。如果在步驟S2中計算出的吸附位置亮度平均是在步驟S7中計算出的部件收容袋亮度平均附近，則無部件判定處理部32 — 5判定為“無部件”，如果不是這樣，則判定為“正反翻轉”。詳細地說，對于無部件判定處理部32 - 5，如果在如圖10所示將正面判定閾值設定為下限而將無部件判定的上限值設定為上限的范圍內，包含有在步驟S2中計算出的吸附位置亮度平均，則判定為“無部件”，如果在上述范圍內不包含吸附位置亮度平均，則判定為“正反翻轉”。無部件判定的上限值的設定也可以通過用戶輸入而設為可變，也可以作為自動設定，而使用例如對部件收容袋亮度平均進行計算后的區域的平滑化處理(使用空間濾波器)后的最大值。
[0104]此外，如此前的說明所示，無部件參數保存處理部32 — 6將由無部件判定處理部32 一 5判定為“無部件”的數據的特征量作為評價值而累積保存(與累積保存步驟對應)。因此，在無部件判定處理部32 - 5中，也可以作為與吸附位置亮度平均進行比較的值，而使用基于累積保存的評價值而計算(例如，算術平均)出的參考值，將該參考值和吸附位置亮度平均進行比較(與第2比較步驟對應)。由此，對于無部件判定處理部32 - 5，吸附前檢查裝置30的工作時間越長，越可以高精度地對“無部件”進行判定。
[0105]如果在步驟S8中判定為吸附位置亮度平均為部件收容袋亮度平均附近，即判定為吸附位置亮度平均進入上述范圍內(是)，則無部件判定處理部32 — 5在步驟S9中，將作為檢查對象的芯片部件40的吸附前狀態判定為“無部件”。另一方面，如果在步驟S8中判定為吸附位置亮度平均不是部件收容袋亮度平均附近，即判定為吸附位置亮度平均沒有進入上述范圍內(否)，則無部件判定處理部32 — 5在步驟SlO中，將作為檢查對象的芯片部件40的吸附前狀態判定為“正反翻轉”。
[0106]此外，如果無部件判定處理部32 - 5將作為檢查對象的芯片部件40的吸附前狀態判定為“正反翻轉”，則主控制裝置20對移載頭7進行控制，以在對作為檢查對象的芯片部件40進行吸附后廢棄。通過這樣處理，從而維持檢查對象的前I個部件收容袋(部件收容部)為空這一前提。
[0107]根據本實施方式所涉及的吸附前檢查裝置30，通過將吸附位置亮度平均、和作為預先設定的參數的正面判定閾值進行比較，從而可以判定吸附位置的電子部件為正面(正常)，還是不為正面(異常)。由此，吸附前檢查裝置30可以高速且利用較少的存儲器進行實時的檢查。
[0108]另外，根據吸附前檢查裝置30，在吸附位置的電子部件不是正面(異常)情況下，通過將吸附位置亮度平均、和基于前I個部件收容袋的亮度計算出的部件收容袋亮度平均進行比較，從而可以判定吸附位置的電子部件是背面(正反翻轉)，還是無部件。如上述所示，吸附前檢查裝置30通過參照同一圖像中沒有部件的部分即前I個部件收容袋部分的圖像，從而可以高速且利用較少的存儲器進行實時的檢查。
[0109]另外，吸附前檢查裝置30通過在吸附前的部件狀態檢查中對電子部件的正反翻轉的狀態進行判定，從而可以防止不合格品(電子部件以背面的狀態進行了安裝的基板)的發生。
[0110]另外，吸附前檢查裝置30通過在吸附前的部件狀態檢查中對沒有部件的狀態進行判定，從而可以輸出吸附錯誤，可以節省無用的吸附重試動作。特別地，在通過形成連續地無部件的狀態而判斷2根載料帶的連接處的編接檢測中是有效的。
[0111]另外，吸附前檢查裝置30也可以進行部件起始尋找。如此前說明的圖5所示，在載料帶16的卷繞結束部分設置有多個空狀態的部件收容部19c?19g。因此，在開始芯片部件的安裝時，首先需要進行部件起始尋找作業，即，對部件收容部19c?19g為空狀態進行判斷，在吸附吸嘴10的吸附位置處設置芯片部件的收容開始部位的部件收容部19h。
[0112]圖11是表示吸附前檢查裝置30的部件起始尋找動作的流程圖。下面，參照圖11，對吸附前檢查裝置30的部件起始尋找動作進行說明。此外，吸附前檢查裝置30也可以針對多個部件供給器同時進行圖11所示的部件起始尋找動作。
[0113]首先，拍攝裝置14在步驟S21中取得載料帶16的卷繞結束部分(參照圖5)的圖像。
[0114]圖12是表示載料帶16的卷繞結束部分的圖像的一個例子的圖。圖12的箭頭50表示載料帶長度方向。在圖像46中，至少表現出位于安裝對象的位置的部件收容部18d和其前I個部件收容部18c。另外，由于部件起始尋找是直至載料帶16的收容有部件的開頭為止對載料帶進行輸送的動作，所以以在開始部件起始尋找的時刻這兩者(部件收容部18c、18d)為空狀態作為前提,而進行說明。
[0115]下面，部件收容袋參照處理部32 — 4在步驟S22中，參照在步驟S21中取得的圖像46，在前I個部件收容部18c上設定窗口。部件收容袋參照處理部32 — 4可以根據與位于安裝對象位置上的部件收容部18d對應的吸附位置、拍攝裝置14和拍攝對象之間的位置關系、作為部件數據的參數的部件收容間隔這些已知的參數，計算前I個部件收容部18c的中心位置。對于窗口尺寸，利用例如預先設定的部件尺寸的值，而將寬度、高度均設定為三分之一的長度。也可以隨著部件種類的不同而使參數(寬度、高度)為可變。另外，也可以通過邊緣提取等圖像處理操作而對部件收容部18c進行識別，在該區域中設定窗口。將這樣確定的窗口作為前I個部件收容部窗口 47。
[0116]然后，特征量計算處理部32 — 2在步驟S23中，參照在步驟S22中設定的前I個部件收容部窗口 47的各像素的亮度值，對它們的平均值進行計算。將該平均值作為前I個部件收容部亮度平均，作為表示空狀態的部件收容部的評價值。
[0117]然后，吸附位置參照處理部32 — I在步驟S24中，與步驟S22相同地參照圖像46，在位于安裝對象位置上的部件收容部18d處設定窗口。吸附位置參照處理部32 -1將窗口以吸附位置為中心設為與步驟S22相同的尺寸。將在這里確定的窗口作為對象部件收容部窗口 48。
[0118]然后，特征量計算處理部32 — 2在步驟S25中，參照在步驟S24中設定的對象部件收容部窗口 48的各像素的亮度值，對它們的平均值進行計算。將該平均值作為對象部件收容部亮度平均，作為表示位于安裝對象位置上的部件收容部的狀態的評價值。
[0119]然后，正面判定處理部32 — 3在步驟S26中，將在步驟S23、S25中分別求出的前I個部件收容部亮度平均和對象部件收容部亮度平均進行比較，判定前I個部件收容部亮度平均和對象部件收容部亮度平均是否為大致相同的值。詳細地說，正面判定處理部32 -3對對象部件收容部亮度平均是否相對于前I個部件收容部亮度平均包含在上下具有一定寬度的值的范圍內中進行調查。如果對象部件收容部亮度平均包含在上述范圍內中，則可以說對象部件收容部亮度平均和前I個部件收容部亮度平均為大致相同的值。該一定的寬度也可以通過用戶輸入而設為可變。
[0120]正面判定處理部32 — 3在步驟S27中，如果判定為步驟S26中的比較結果是對象部件收容部亮度平均和前I個部件收容部亮度平均為大致相同的值(是)，則進入步驟S28。正面判定處理部32 — 3在步驟S28中，判定位于安裝對象位置的部件收容部18d的狀態為“無部件”，主控制裝置20將載料帶16送出I個輸送單位(與第I送出步驟對應)。
[0121]然后，無部件參數保存處理部32 — 6在步驟S29中，將表示部件收容部的“無部件”狀態的評價值作為參考值的參數而保存。作為參數，也可以例如根據累積的評價值而使用平均值或中央值。首先，通過根據多個“無部件”狀態而取得參數，從而在例如圖像46的前I個部件收容部19c中殘留有部件的情況下，可以針對前I個部件而輸出安裝錯誤，可以針對安裝對象部件，通過與參數的比較而進行檢查。
[0122]正面判定處理部32 — 3在步驟S27中，如果判定步驟S26中的比較結果為對象部件收容部亮度平均和前I個部件收容部亮度平均不是大致相同的值(否)，則進入步驟S30。正面判定處理部32 — 3在步驟S30中，判定位于安裝對象位置的部件收容部18d的狀態為“有部件”。
[0123]在部件起始尋找動作中，吸附前檢查裝置30直至出現“有部件”的狀態為止，反復進行圖11所示的處理(與部件起始尋找步驟對應)。因此，吸附前檢查裝置30如果在圖5所示的載料帶16中從部件收容部19c、19d開始比較檢查，則接下來進行部件收容部19d、19e的比較檢查，如果同樣地不斷進行檢查，則在部件收容部19g、19h的比較檢查中初次檢測到部件收容部19h的“有部件”狀態，部件起始尋找動作結束。
[0124]根據本實施方式所涉及的吸附前檢查裝置30，可以通過自動進行部件起始尋找，從而減輕用戶的負擔。另外，吸附前檢查裝置30通過針對多個部件供給器同時進行部件起始尋找，從而可以縮短準備工序所花費的時間。
[0125]并且，利用吸附前檢查動作及部件起始尋找動作的判定結果，主控制裝置20可以進行載料帶進給控制。
[0126]圖13是表示主控制裝置20的載料帶進給控制動作的流程圖。下面，參照圖13，對主控制裝置20的載料帶進給控制動作進行說明。
[0127]首先，主控制裝置20在步驟S41中，使拍攝裝置14拍攝捕捉有部件的吸附前狀態的圖像。然后，主控制裝置20在步驟S42中，針對部件的吸附前狀態，判定是“正常”，是“正反翻轉”，還是“無部件”。例如，主控制裝置20也可以實施圖8所示的吸附前檢查。
[0128]然后，主控制裝置20在步驟S43中接受步驟S42的判定結果，如果判定為存在部件(是)，則進入步驟S44。主控制裝置20在步驟S44中，對部件的吸附前狀態是否為“正常”的判定結果進行檢查，如果判定為“正常”(是)，則進入步驟S45。主控制裝置20在步驟S45中實施吸附動作并結束。
[0129]主控制裝置20在步驟S44中，對部件的吸附前狀態是否為“正常”的判定結果進行檢查，如果判定為不是“正常”(否)，則進入步驟S46。主控制裝置20在步驟S46中實施吸附動作。此外，由于此時部件的吸附前狀態為“正反翻轉”，所以主控制裝置20在步驟S47中將所吸附的部件廢棄并結束。
[0130]另一方面，主控制裝置20在步驟S43中，如果判定步驟S42的判定結果為不存在部件，即，為“無部件”狀態(否)，則進入步驟S48。主控制裝置20在步驟S48中，對表示通過Z軸電動機13實現的吸嘴軸11的下降情況的Z位置進行檢查。主控制裝置20在步驟S49中，判定是否可以在吸嘴軸11的當前的Z位置利用部件供給器5對載料帶進行輸送，如果判定為能夠利用部件供給器5對載料帶進行輸送(是)，則進入步驟S50，如果判定為不能利用部件供給器5對載料帶進行輸送(否)，則進入步驟S53。
[0131]主控制裝置20如果在步驟S49中判定為部件供給器5不能對載料帶進行輸送(否)，則在步驟S53中，利用Z軸電動機13使吸嘴軸11繼續下降，進行吸附動作，并進入步驟 S50。
[0132]主控制裝置20如果判定為能夠利用部件供給器5對載料帶進行輸送(是)或者在步驟S53中進行了吸附動作，則在步驟S50中，直至下一個部件收容部為止將載料帶輸送I個輸送單位(與第2送出步驟對應)。主控制裝置20在步驟S51中，通過“無部件”判定(步驟S43)，將需要供給器進給的次數作為重試次數而進行計數。主控制裝置20在步驟S52中，如果重試次數超過由用戶設為可變的上限次數(是)，則結束部件檢查以及吸附動作，如果沒有超過(否)，則進入步驟S41，實施吸附前圖像的拍攝。也可以通過作為重試次數的上限值而設置作為編接記號的連續的空部件收容部的個數，從而對編接進行檢測。
[0133]如上述所示，主控制裝置20通過利用吸附前的部件狀態的檢查結果對載料帶的進給動作進行控制，從而可以進行工作效率高的部件吸附動作。
[0134]此外，吸附前檢查裝置30也可以根據同時包含電子部件的正常狀態和部件收容部為空的狀態在內的吸附前圖像，作為部件狀態的評價值而取得特征量。[0135]圖14 一 I是表示電子部件的正面的圖像的圖，圖14 一 2是表示沒有收容電子部件的空部件收容部的圖像的圖，圖14 - 3是表示電子部件的背面的圖像的圖。
[0136]例如，吸附前檢查裝置30如果在圖14 -1所示的芯片部件40中沿圖14 一 I中的虛線箭頭51的方向觀察到亮度圖案，則芯片部件40為正面(正常)，因此，可以將白一黑—白的亮度圖案作為特征量而取得。與此相對，吸附前檢查裝置30可以將圖14 - 2的空部件收容部，即無部件狀態成為灰色這一情況作為特征量而取得。另外，吸附前檢查裝置30如果在圖14 一 3所示的芯片部件40中沿圖14 一 3中的虛線箭頭51的方向觀察到亮度圖案，則芯片部件40為背面(正反翻轉)，因此，可以將白一白一白的亮度圖案作為特征量而取得。如上述所示，吸附前檢查裝置30也可以在“正常”、“無部件”以外，取得“正反翻轉”狀態的特征量，并用于吸附前狀態的判定中。由此，吸附前檢查裝置30可以高精度地進行吸附前狀態的判定。
【權利要求】
1.一種部件檢查方法，其特征在于， 在利用吸附吸嘴對收容于載料帶的部件收容部中的部件進行吸附，向規定的部件搭載位置上轉移并搭載時，包含下述步驟: 圖像取得步驟，在該步驟中，取得包含當前的吸附位置和前I個吸附位置在內的圖像；第I比較步驟，在該步驟中，將所述圖像中的包含所述當前的吸附位置在內的第I窗口的亮度、與預先設定的第I閾值進行比較；以及 第I判定步驟，在該步驟中，基于所述第I比較步驟的比較結果，判定所述部件收容部內的所述部件是正面、還是所述部件收容部內的所述部件不是正面。
2.根據權利要求1所述的部件檢查方法，其特征在于， 還具有下述步驟: 第2比較步驟，在該步驟中，在所述第I判定步驟中判定為所述部件收容部內的所述部件不是正面的情況下，將所述第I窗口的亮度、與基于所述圖像中的包含前I個吸附位置在內的第2窗口的亮度而計算出的第2閾值進行比較；以及 第2判定步驟，在該步驟中，基于所述第2比較步驟的比較結果，判定所述部件收容部內的所述部件是背面、還是在所述部件收容部內沒有收容所述部件。
3.根據權利要求2所述的部件檢查方法，其特征在于， 還包含累積保存步驟，在該步驟中，在所述第2判定步驟中判定為所述部件收容部內沒有收容所述部件的情況下，將所述第I窗口的圖像數據作為評價值而累積保存， 在所述第2比較步驟中，在所述 第I判定步驟中判定為所述部件收容部內的所述部件不是正面的情況下，將所述第I窗口的亮度、與基于所述累積保存步驟中累積保存的評價值而計算出的參考值進行比較。
4.根據權利要求2所述的部件檢查方法，其特征在于， 具有下述步驟: 第I送出步驟，在該步驟中，在所述第2判定步驟中判定為所述部件收容部內沒有收容所述部件的情況下，使所述載料帶送出I個輸送單位；以及 部件起始尋找步驟，在該步驟中，通過直至在當前的吸附位置上出現所述部件為止，反復進行所述圖像取得步驟、所述第I比較步驟、所述第I判定步驟以及所述第I送出步驟，從而進行部件起始尋找。
5.根據權利要求2所述的部件檢查方法，其特征在于， 還包含第2送出步驟，在該步驟中，在所述第2判定步驟中判定為所述部件收容部內沒有收容所述部件的情況下，如果所述吸附吸嘴的軸線方向的位置是能夠送出所述載料帶的位置，則使所述載料帶送出I個輸送單位。
6.根據權利要求2所述的部件檢查方法，其特征在于， 包含下述步驟，即，在所述第2判定步驟中判定為所述部件收容部內的所述部件為正反翻轉的情況下，對該部件實施吸附動作，并且將所吸附的部件廢棄。
7.一種部件檢查裝置，其在利用吸附吸嘴對收容于載料帶的部件收容部中的部件進行吸附，向規定的部件搭載位置上轉移并搭載時，對部件進行檢查， 其特征在于，具有: 拍攝裝置，其對包含當前的吸附位置和前I個吸附位置在內的圖像進行拍攝；以及正 面判定處理部，其將所述圖像中包含所述當前的吸附位置在內的第I窗口的亮度、與預先設定的第I閾值進行比較，判定所述部件收容部內的所述部件是正面、還是所述部件收容部內的所述部件不是正面。
【文檔編號】H05K13/04GK103717057SQ201310454964
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月29日 優先權日:2012年9月28日
【發明者】中西由佳, 今野貴史 申請人:Juki株式會社